टाइटेनियम समुद्री जल विलवणीकरण उपकरण के हीट एक्सचेंजर्स के लिए सबसे अच्छी सामग्री है

1.हीट एक्सचेंजर के लिए टाइटेनियम का केस

मध्य-1960 के दशक में, वर्जिन द्वीप समूह में सेंट क्रॉइक्स विलवणीकरण संयंत्र के 1.5 मिलियन गैलन/दिन बहु-चरण स्व-वाष्पीकरण उपकरण के सभी ताप एक्सचेंजर्स में टाइटेनियम ट्यूब का उपयोग किया गया था, इस प्रकार तांबे के मिश्र धातु ताप एक्सचेंजर्स के अस्तित्व पर काबू पा लिया गया। जंग और कई अन्य समस्याएं;

1970 के दशक में, सेंट क्रॉइक्स और अल जौबेल जैसी फैक्ट्रियों ने 5.7 मिलियन मीटर पतली दीवार वाली वेल्डेड टाइटेनियम पाइप का इस्तेमाल किया, और समुद्री जल हीटर का शीर्ष तापमान 140 डिग्री तक पहुंच गया। आंकड़े बताते हैं कि 1995 में, दुनिया भर में समुद्री जल विलवणीकरण उपकरणों में 14 मिलियन मीटर (4,250 टन) से अधिक टाइटेनियम पाइप का इस्तेमाल किया गया था। बनाए गए उपकरणों में वाष्पीकरणकर्ता, कंडेनसर, एयर जेट पंप कंडेनसर और अन्य हीट एक्सचेंजर्स शामिल हैं।

2. टाइटेनियम का संक्षारण प्रतिरोध

जैसा कि हम सभी जानते हैं, आक्रामक मीडिया में, टाइटेनियम की सतह पर बनने वाली स्थिर टाइटेनियम डाइऑक्साइड फिल्म में उत्कृष्ट संक्षारण प्रतिरोध होता है। वेल्ड या मैट्रिक्स पर बनने वाली पतली फिल्म चाहे वेल्ड या थर्मल विस्तार क्षेत्र में हो, एक ही संक्षारकता प्रदर्शित करती है। यदि टाइटेनियम पर ऑक्साइड फिल्म क्षतिग्रस्त हो जाती है, तो इसे सीधे नमी या ठंडे पानी से ठीक किया जाएगा।

विभिन्न स्टेनलेस स्टील्स के लिए, डिम्पल जंग एक पुरानी समस्या है जिसे हल करना मुश्किल है; और टाइटेनियम न केवल डिम्पल जंग से प्रभावित नहीं है, बल्कि माइक्रोबियल जंग के लिए भी प्रतिरक्षा है। निस्संदेह, समुद्री जल विलवणीकरण संयंत्रों के हीट एक्सचेंजर्स और अन्य उपकरणों के लिए, टाइटेनियम की यह विशेषता बहुत महत्वपूर्ण है। टाइटेनियम पाइप अपनी न्यूनतम दीवार मोटाई के साथ कुछ यांत्रिक प्रदर्शन आवश्यकताओं को पूरा कर सकते हैं, और आइसोथर्मल तरीकों में हैं। यह भी बहुत अच्छा है।

कैविटेशन जंग की क्रिया के तहत, बहता पानी हीट एक्सचेंजर पाइप के प्रभाव क्षति का कारण बनता है, जो कुछ मामलों में ऑपरेटर के लिए लंबे समय तक चलने वाली परेशानी का कारण होगा, खासकर जब तांबे-निकल मिश्र धातु पाइप का उपयोग किया जाता है। जब समुद्री जल प्रवाह वेग 30 मीटर / सेकंड से अधिक नहीं होता है, तो इस समस्या को हल करने के लिए टाइटेनियम पाइप का उपयोग संतोषजनक परिणाम प्राप्त कर सकता है। अन्य धातुओं और मिश्र धातुओं की तुलना में, रेत और अन्य पाउडर पदार्थों की उपस्थिति का टाइटेनियम क्षरण पर अपेक्षाकृत कम प्रभाव पड़ता है। विशिष्ट आंकड़े इस प्रकार हैं:

इसके अलावा, तथ्यों ने साबित कर दिया है कि Gr1 और Gr2 जैसे औद्योगिक शुद्ध टाइटेनियम में प्राकृतिक जल, समुद्री जल और विभिन्न क्लोराइड में तनाव संक्षारण दरार के लिए विशेष प्रतिरोध है।

3m/s-5m/s की समुद्री जल प्रवाह दर वाले टाइटेनियम समुद्री जल विलवणीकरण उपकरण में, जैविक दूषण की घटना सबसे मामूली होती है, और टाइटेनियम हीट एक्सचेंजर का दूषण गुणांक लगभग 0.99-0.95 होता है। एक बिजली संयंत्र के कंडेनसर के लिए, टाइटेनियम का अवधारण और सफाई कारक 0.90 है, जबकि तांबे मिश्र धातु का 0.85 है। विभिन्न वातावरणों में किए गए परीक्षणों के परिणाम बताते हैं कि 0.97 जितना उच्च सफाई कारक का उपयोग करना उचित है। यह पाया गया है कि स्थिर या धीमी गति से बहने वाले पानी में, टाइटेनियम की सतह पर एक जैविक संदूषण परत दिखाई देगी; हालांकि, कुछ अन्य पारंपरिक संक्षारण प्रतिरोधी मिश्र धातुओं के विपरीत, टाइटेनियम ऑक्साइड फिल्म परत की अखंडता को बनाए रखता है,

3- सामान्य टाइटेनियम सामग्रियाँ

सामग्री के प्रकारों के संदर्भ में, सबसे व्यापक रूप से इस्तेमाल किया जाने वाला औद्योगिक शुद्ध टाइटेनियम ASTM ग्रेड 2 है। उच्च तापमान वाले समुद्री जल हीटर ग्रेड 7 या ग्रेड 12 का उपयोग करते हैं। ग्रेड 16 (Ti-0.5% Pd) में उच्च संक्षारण प्रतिरोध होता है, लेकिन लागत काफी महंगी होती है।

अभ्यास ने साबित कर दिया है कि विभिन्न समुद्री जल विलवणीकरण उपकरण विन्यास दरार जंग और गैल्वेनिक जंग के नियंत्रण को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित कर सकते हैं। एक उपकरण समानांतर या अनुदैर्ध्य जल प्रवाह का उपयोग करता है। इस डिजाइन के लिए एक लंबी पाइप (15 मीटर से अधिक) की आवश्यकता होती है। समुद्री जल का तापमान 130 डिग्री तक पहुंच जाता है। उपयोग की जाने वाली टाइटेनियम पाइप की सामग्री Gr7, Gr12 या Gr16 है। इसके विपरीत, केवल हीटिंग भाग में क्षैतिज प्रवाह उपकरण (या) सामने के दूसरे और तीसरे वाष्पीकरण खंड में उच्च संक्षारण प्रतिरोध के साथ टाइटेनियम ट्यूब हैं। इसके अलावा, टाइटेनियम को संक्षारण संरक्षण के लिए एडिटिव्स, कोटिंग्स, बलिदान एनोड या लागू वर्तमान कैथोडिक संरक्षण के उपयोग की आवश्यकता नहीं होती है। ट्यूब-शीट प्रकार या पानी की टंकी प्रकार मिश्रित धातु हीट एक्सचेंजर में

4- हीट एक्सचेंजर के लिए टाइटेनियम के लाभ:

तथ्यों ने साबित कर दिया है कि पारंपरिक हीट एक्सचेंजर संरचना की तुलना में, पूर्व-संसाधित टाइटेनियम हीट एक्सचेंजर के पास उत्कृष्ट लाभ हैं। यह उपकरण के स्थिर अवस्था में रहने और काम में रुकावट के समय को कम करता है, और यहां तक ​​कि अप्रत्याशित चमत्कार भी करता है। टाइटेनियम हीट एक्सचेंजर को स्वतंत्र रूप से एक समूह या एक समूह में डिज़ाइन किया जा सकता है, जिससे कंपन को सीमित या कम से कम किया जा सकता है और थर्मल प्रदर्शन के अनुकूलन को बढ़ावा दिया जा सकता है। नई ट्यूब-शीट और सपोर्ट प्लेट संरचना पतली दीवार वाली टाइटेनियम ट्यूब का उपयोग करना संभव बनाती है। नतीजतन, गर्मी हस्तांतरण दक्षता अधिक है, लागत कम है, और गैल्वेनिक जंग सीमित है। ऐसी रिपोर्टें हैं कि टाइटेनियम कंडेनसर के उपयोग के बाद, बिजली उद्योग की उत्पादकता में लगभग 3%-4% की वृद्धि हुई है।

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